Placcatura in metallo composito senza bagno localizzata tramite elettrostamping

L'elettrostampatura funziona intrappolando particelle composite nell'elettrolita, costringendole a placcare con il metallo. Con questa nuova tecnica, alti carichi di particelle composite sono possibili anche su oggetti sensibili all'acqua. A differenza della tipica galvanica, questa tecnica non richiede di immergere l'oggetto in un bagno liquido.

Qualsiasi oggetto conduttivo, indipendentemente dalle sue dimensioni o forma. Può essere rivestito con materiali funzionali. I rivestimenti compositi metallici fluorescenti hanno applicazioni di vasta portata per ambienti di scarsa illuminazione, tra cui la posizione delle apparecchiature di manutenzione degli aeromobili, l'illuminazione dei segnali stradali e le marcature logiche di viaggio nelle parti meccanicamente della macchina.

Per iniziare a pesare solfato di nichel, cloruro di nichel esaidrato e acido borico come menzionato nel manoscritto testuale e combinarli in una fiala insieme. Macinare accuratamente questa miscela di sale in una polvere fine. Assicurarsi di utilizzare adeguati dispositivi di protezione, cappe aspiranti e un sistema di smaltimento dei rifiuti pericolosi.

Successivamente, pesare 1,8 grammi di disprosio europio drogato alluminio stronzio, europium doped yttrium oxide o europium doped barium, magnesio alluminato e macinare in una polvere fine utilizzando una malta di porcellana e pestello per circa 10 minuti. Unire la polvere composita macinata con la miscela di sale in un contenitore per la conservazione. Pesare 0,188 grammi di questa miscela per centimetro quadrato dell'area di rivestimento e aggiungerlo a un contenitore scoperto aggiungere 40 microlitri di acqua per centimetro quadrato di area di rivestimento a questa miscela e mescolare per sciogliere il sale e formare una pasta spessa.

Utilizzando una forbice, tagliare l'anodo a una dimensione e una forma che corrispondano all'oggetto da placcare al fine di rimuovere il materiale organico dalla superficie del foglio anodo e il catodo pulirlo con idrossido di potassio 10 Mueller o idrossido di sodio utilizzando un batuffolo di cotone o un panno. Risciacquare la superficie con acqua per rimuovere la base in eccesso, quindi attivare la superficie metallica per ricevere il rivestimento pulerlo con un acido concentrato selettivo utilizzando un batuffolo di cotone o un panno, seguendo le raccomandazioni per l'attivazione di specifiche superfici metalliche e leghe. eseguire questa operazione nella cappa dei fumi per evitare l'esposizione a vapori di cloruro di idrogeno depositare rapidamente la pasta di rivestimento preparata sull'oggetto catodo, coprendo l'intera area e assicurandosi di evitare spazi vuoti.

Attivare la superficie anodica pulerla con acido concentrato usando un batuffolo di cotone o un panno. Se è richiesto il calcolo dell'efficienza corrente, registrare la massa dell'anodo e del catodo utilizzando un bilancio analitico. preimpostare un alimentatore alla corrente o alla modalità di tensione desiderata.

Tagliare un pezzo di una membrana idrofila come un foglio di nylon e posizionarlo sopra la pasta di rivestimento anodo per evitare il contatto diretto con il catodo. Aggiungere una piccola quantità di pasta o miscela di sale secco sul foglio. Quindi, aggiungere due gocce d'acqua per sciogliere parzialmente il sale.

Questo processo rende conduttivo il foglio di nylon per consentire il trasporto di massa degli ioni attraverso l'elettrolita che è necessario per bilanciare la carica nella reazione del rivestimento. Questo può essere ottenuto anche immergere la membrana di nylon in una miscela acquosa di sale di nichel. Posizionare l'anodo attivato sopra e attaccare sia il piombo negativo che quello positivo all'oggetto catodo.

Coprire l'intero sistema con plastica per aiutare a trattenere l'acqua e applicare una pressione moderata. Accendere l'alimentatore e continuare il rivestimento per la durata desiderata. Spegnere l'alimentatore ed esporre il sistema.

Scollegare i cavi e sciacquare l'oggetto catodo con acqua lavare gli altri componenti del sistema immergendoli in acqua e quindi scartare questa soluzione acquosa nel contenitore di rifiuti pericolosi correttamente etichettato. Per rimuovere eventuali particelle composite non rivestite strofinare delicatamente l'oggetto catodo indossando a mano i guanti. Registrare la massa dell'anodo e del catodo usando un bilancio analitico e calcolare la differenza con la loro massa originale.

Osserva i rivestimenti fluorescenti con una lampada ultravioletta per verificare la luminosità e la consistenza del composito metallico. Utilizzare la cronopotentiometria per monitorare i cambiamenti di tensione sotto corrente costante e cronoamperometria per monitorare i cambiamenti di corrente sotto tensione costante. Accendere il potenziale perno e designare la durata e la corrente o la tensione applicata.

preparare il rivestimento come descritto in precedenza. Normalizzare la tensione secondo uno standard di riferimento utilizzando un sistema calibrato a tre elettrodi. Posizionare un filo di platino come pseudo elettrodo di riferimento tra l'anodo e il foglio di nylon.

E per coprirlo con un foglio di nylon separato per evitare il contatto. Depositare alcune gocce d'acqua e una piccola quantità di pasta di rivestimento sull'anodo. Infine collegare i cavi agli elettrodi, quindi sigillare la pressa e iniziare il rivestimento come descritto nel manoscritto di testo.

Monitorare le variazioni di tensione o corrente. L'incorporazione di particelle fluorescenti o colorate può essere osservata a causa di un cambiamento nell'aspetto rispetto alla superficie non rivestita. La microscopia ottica è stata utilizzata per studiare la copertura superficiale e osservare la morfologia superficiale del rivestimento.

I campioni sono stati osservati dall'alto verso il basso o tagliati per rivelare la sezione trasversale la copertura superficiale delle particelle composite percentuale in funzione del tempo per la cronoamperometria e in funzione della densità di corrente per gli aumenti della cronopotentiometria durante il rivestimento. Anche la copertura superficiale è correlata allo spessore. I parametri di rivestimento possono essere monitorati a tensione costante utilizzando la cronoamperometria e sotto corrente costante utilizzando la cronopotentiometria La luminosità dei rivestimenti compositi metallici è stata quantificata con spettroscopia fluorescente e il calcolo della resa quantistica di luminescenza è stato effettuato utilizzando i rapporti delle aree di picco.

Quando si tenta questo protocollo, è importante pulire e attivare correttamente gli elettrodi prima del rivestimento. Inoltre, macinare accuratamente la miscela di elettroliti precursori aiuterà a portare a un rivestimento uniforme e liscio. La pasta elettrolitica composita precursore può anche essere depositata mediante verniciatura a spruzzo o verniciatura a polvere per risparmiare tempo e materiali.

In questo modo gli oggetti possono essere rivestiti su una scala più ampia. Questa nuova tecnica può stimolare l'esplorazione scientifica ad incorporare altre particelle composite grandi o igroscopiche che in precedenza erano incompatibili con la placcatura a bagno, a getto o a pennello.